Giáo trình thực tập động cơ I - Chương 8 docx

Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
CHƯƠNG 8
HỆ THỐNG LÀM MÁT

A. KHÁI QUÁT
Trong quá trình động cơ làm việc, liên tiếp có sự đốt cháy nhiên liệu trong các xy lanh để biến năng
lượng nhiệt thành cơ năng. Nhiệt độ của khí cháy có thể lên đến 2500°C, trong toàn bộ nhiệt lượng
này chỉ có khoảng 25% biến thành công có ích, vào khoảng 45% lượng nhiệt bò tổn thất trong khí thải
hoặc ma sát và khoảng 30% nhiệt lựơng còn lại truyền cho các chi tiết của động cơ.
Lượng nhiệt do các chi tiết động cơ hấp thu, phải được truyền ra môi trường bên ngoài để tránh sự quá
nhiệt cho các chi tiết và dẫn đến sự kẹt bó. Vì vậy, hệ thống làm mát được thiết lập để làm nguội
động cơ nhằm ngăn cản sự quá nhiệt.
Hệ thống làm mát được sử dụng phổ biến hiện nay là kiểu làm mát bằng chất lỏng và làm mát bằng
không khí.
B. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG KHÔNG KHÍ
Ở kiểu này, lượng nhiệt từ động cơ được truyền trực tiếp ra môi trường xung quanh. Để cải thiện sự
dẫn nhiệt từ xy lanh và nắp máy ra môi trường, xy lanh và nắp máy được chế tạo bằng hợp kim nhẹ và
xung quanh được bố trí rất nhiều cánh tản nhiệt để gia tăng diện tích bề mặt làm mát.
Hệ thống làm mát bằng không khí được sử dụng hầu hết ở các loại xe gắn máy, xe quân sự và ở một
số xe du lòch. Không khí làm mát phải được dẫn hướng bằng các tấm sắt mỏng bố trí xung quanh xy
lanh và nắp máy. Dòng không khí làm mát động cơ chòu ảnh hưởng rất nhiều đến các yếu tố như tốc
độ di chuyển của xe và nhiệt độ của môi trường.

C. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG CHẤT LỎNG
Chất lỏng làm mát được dẫn xung quanh các xy lanh và bên trong nắp máy. Hệ thống làm mát sẽ lấy
đi một số lượng nhiệt do quá trình cháy sinh ra và giữ cho động cơ ở một nhiệt độ ổn đònh thích hợp
nhất.
147
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
Nếu hệ thống làm mát bò hỏng, động cơ sẽ quá nhiệt. Khi nhiệt độ làm việc của động cơ quá thấp, tổn
thất nhiệt sẽ lớn, quá trình cháy không trọn vẹn và chất lượng của hỗn hợp cháy kém.

Trước kia người ta sử dụng chất lỏng
là nước. Ngày nay chất lỏng làm mát
thường sử dụng là hợp chất của etylen-
glucol và nước. Loại này có đặc điểm
là làm giảm điểm đông lạnh của nước
và làm tăng điểm sôi của nó, giúp bôi
trơn bơm nước và chống sự rỉ sét bên
trong động cơ.
Một số động cơ người ta sử dụng chất
làm mát là Organic Acide Technology.
Chất làm mát OAT được chế tạo để
kéo dài tuổi thọ của chất làm mát,
giảm được công việc bảo dưỡng. Chất
này có màu da cam nó được pha với
một số phụ gia đặc biệt để bôi trơn,
chống rỉ sét.
148
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
Khi động cơ hoạt động, nếu nhiệt độ động cơ thấp, van hằng nhiệt đóng. Chất lỏng làm mát chỉ tuần
hoàn ở bên trong động cơ và khoang sưởi ấm hành khách.

Khi nhiệt độ động cơ cao, van hằng nhiệt sẽ mở và nước làm mát từ động cơ đi ra két nước, lượng
nhiệt từ chất lỏng sẽ truyền qua đường ống đến các cánh tản nhiệt và được không khí mang đi. Phần
dưới của két làm mát được dẫn đến bơm nước. Bơm nước sẽ đẩy nước đi xung quanh xy lanh lên nắp
máy.
Có hai cách bố trí van hằng nhiệt:
BỐ TRÍ Ở ĐƯỜNG NƯỚC VÀO
Ngày nay loại này được sử dụng phổ biến. Trên van hằng nhiệt có bố trí van chuyển dòng.

















Khi động cơ lạnh, van hằng nhiệt đóng và van chuyển dòng mở. Dưới tác dụng của áp suất bơm nước
sẽ qua mạch tắt và tuần hoàn trong hệ thống.

149
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa

BỐ TRÍ Ở ĐƯỜNG NƯỚC RA TRÊN NẮP MÁY
Trường hợp động cơ lạnh, lúc này van hằng nhiệt đóng nên chất lỏng làm mát không thể ra két làm
mát mà nó đi qua đường nước đi tắt để trở lại mạch tắt của bơm.

Khi động cơ nóng, van hằng nhiệt mở. Chất lỏng làm mát từ trong động cơ thoát ra két nước và một
lượng nhỏ sẽ qua mạch tắt trở lại bơm. Đối với cách bố trí van hằng nhiệt kiểu này thì đường nước đi
tắt qua bơm nhỏ so với loại có van chuyển dòng.
I. BƠM NƯỚC
Bơm được sử dụng là kiểu bơm li tâm. Chất lỏng làm mát được cung cấp đến cửa vào của bơm. Khi
bơm quay dưới tác dụng của lực li tâm làm cho nước bò văng ra mép ngoài của các cánh và nó được
đẩy vào thân máy của động cơ.
II. VAN HẰNG NHIỆT
Nhiệt độ làm việc của chất lỏng làm mát thay đổi
tùy theo loại động cơ. Hiệu suất làm việc của
động cơ đạt cao nhất khi nhiệt độ của chất lỏng
làm mát từ 85 đến 95°C.
Khi khởi động ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ làm mát
phải được gia tăng một cách nhanh chóng, nhất là
động cơ làm việc ở điều kiện thời tiết lạnh. Vì
vậy, van hằng nhiệt được thiết kế để gia tăng
nhiệt độ động cơ nhanh chóng và giữ nhiệt độ
động cơ luôn ổn đònh.
Van hằng nhiệt có hai kiểu: Loại có kèm theo
van chuyển dòng và loại không có van chuyển
dòng.

150
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa

Loại có van chuyển dòng Loại không có van chuyển dòng

Van hằng nhiệt là loại van đóng và mở tự động theo nhiệt độ nước làm mát. Nó được bố trí ở giữa két
nước và động cơ. Khi nhiệt độ thấp van sẽ đóng để ngăn cản nước làm mát ra két nước. Khi nhiệt độ
gia tăng, nó mở và nước làm mát chảy ra két nước.
Van hằng nhiệt được mở bởi một chất sáp 2 (Wax) rất nhạy cảm với nhiệt độ được bố trí bên trong
một xy lanh. Khi động cơ lạnh, chất sáp này có dạng rắn và lò xo làm cho van đóng lại. Khi nhiệt độ
nước làm mát gia tăng, chất sáp sẽ chảy ra dạng lỏng và giãn nở. Sự giãn nở này sẽ đẩy van xuống
và van mở để cho phép nước làm mát từ két nước luân chuyển trong động cơ.
Trên van hằng nhiệt có bố trí một van xả khí. Nó dùng để xả bọt khí trong hệ thống làm mát, khi nước
làm mát được đổ thêm vào hệ thống. Nếu có không khí trong hệ thống làm mát, đầu nặng của van xả
khí sẽ rớt xuống cho phép không khí thoát ra. Khi động cơ làm việc, áp lực từ bơm nước đẩy van trở
lại vò trí van đóng.
III. QUẠT LÀM MÁT
Quạt làm mát dùng để hút không khí
mát từ bên ngoài qua bề mặt của két
nước để thu nhiệt từ chất làm mát. Số
lượng cánh quạt từ 4 trở lên để tăng
công suất làm mát. Xung quanh đầu

cánh quạt được bao kín để tập trung
không khí đi qua két nước.








151
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
IV. DẪN ĐỘNG QUẠT LÀM MÁT
Hiện nay có nhiều phương pháp để dẫn động quạt làm mát.
 Dùng động cơ điện một chiều 12 vôn.
 Dẫn động quạt bằng khớp thuỷ lực.
 Dùng thuỷ lực và cơ khí.
 Điều khiển quạt bằng máy tính kết hợp với động cơ điện…

Dẫn động bằng cơ khí Cơ khí kết hợp với thuỷ lực

1. Ở các động cơ cũ, quạt làm mát được dẫn động bằng cơ khí. Người ta sử dụng dây đai V để
truyền chuyển động từ pu li trục khuỷu đến quạt làm mát.
2. Trường hợp động cơ đặt dọc, người ta hay sử dụng phương pháp dẫn động quạt bằng cơ khí kết
hợp với một khớp thuỷ lực. Khi nhiệt độ động cơ thấp, quạt được giữ quay ở tốc độ chậm để nhiệt
độ động cơ tăng nhanh và giảm tiếng ồn. Khi nhiệt độ của không khí cao, tốc độ quạt được gia
tăng để tăng khả năng làm mát két nước đạt được hiệu quả hơn.
3. Nếu động cơ đặt ngang, người ta thường sử dụng phương pháp dẫn động bằng động cơ điện một
chiều 12vôn. Kiểu này hiện nay sử dụng khá thông dụng.
152
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa

 Khi nhiệt độ động cơ dưới 80°C contact nhiệt độ nước ở trạng thái đóng. Do vậy, khi contact ở vò
trí IG2, rơ le chính của quạt đóng nhưng rơ le quạt làm mát mở, nên không có dòng điện cung cấp
cho mô tơ quạt nên quạt làm mát đứng yên.
 Trong quá trình động cơ hoạt động, nhiệt độ nước làm mát tăng dần. Khi nhiệt độ nước làm mát
đạt 90°C, contact nhiệt mở nên rơ le quạt làm mát đóng: Lúc này có dòng điện từ accu -> rơ le
chính của quạt-> tiếp điểm của rơ le quạt làm mát -> cung cấp điện cho mô tơ -> quạt quay.














V. KÉT NƯỚC
Nước nóng đi qua các áo nước sẽ được dẫn ra két làm mát. Két làm mát bao gồm ngăn chứa phía
trên, ngăn chứa phía dưới và các ống dẫn nước bố trí ở giữa.
153
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
Nước nóng từ nắp máy được dẫn vào phần trên của két nước. Phía trên két có bố trí một nắp để nạp

nước mới, nó cũng được nối với thùng nước dự trữ bằng ống cao su. Ngăn nước phía dưới được nối với
bơm nước của động cơ và còn có một van để xả nước.


















Các ống dẫn nối ngăn chứa trên và ngăn chứa dưới còn
gọi là ống tản nhiệt. Xung quanh các ống này, người ta
lắp các cánh tản nhiệt. Nhiệt lượng từ nước nóng được
truyền qua vách đường ống đến các cánh tản nhiệt và
được làm mát bằng không khí do quạt gió tạo nên.
Nắp két nước thường được bố trí trên đỉnh của két nước.
Nó làm kín két nước và giữ áp suất trong két để gia tăng
nhiệt độ sôi của nước trên 100°C. Trong nắp két nước có
bố trí một van giảm áp và một van chân không. Khi
nhiệt độ của nước gia tăng, thể tích của nó cũng gia

tăng, làm áp suất tăng theo. Khi áp suất vượt quá qui
đònh từ 0,3 đến 1,0 Kg/cm2 ở nhiệt độ từ 110 đến 120°C,
van giảm áp mở để giới hạn áp suất và nước từ két nước
được dẫn đến thùng nước dự trữ.








154
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
VI. THÙNG NƯỚC DỰ TRỮ
Thùng nước dự trữ được nối với két nước bằng ống cao su. Khi van giảm áp trong nắp két nước mở,
nước từ két sẽ được dẫn đến thùng dự trữ. Khi nhiệt độ nước làm mát giảm, nước trong thùng dự trữ
sẽ đi ngược trở lại két làm mát. Điều này tránh được sự hao hụt nước làm mát và cũng không cần
phải thường xuyên châm thêm nước.

VII. CHỈ THỊ NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT
Nhiệt độ nước làm mát phải ổn đònh khi động cơ
làm việc. Nó được kiểm tra thường xuyên bởi
đồng hồ nhiệt độ nước. Bộ chỉ thò nhiệt độ nước
bao gồm: đồng hồ nhiệt độ nước, cảm biến nhiệt
độ nước và dây dẫn.
Cảm biến nhiệt độ nước được bố trí ở đường nước
ra trên nắp máy. Nó là một điện trở thay đổi theo
nhiệt độ nước làm mát. Khi nhiệt độ nước làm mát
tăng thì điện trở của cảm biến giảm và ngược lại.
Khi contact máy On, đồng hồ sẽ báo nhiệt độ nước
động cơ ở tình trạng hiện hữu.
Khi động cơ hoạt động, kim của đồng hồ sẽ dần dần chuyển động lên phía trên (Hot). Khi kim tiến về
sát phía vạch đỏ, phải dừng động cơ và kiểm tra nguyên nhân của nó.
D. BẢO DƯỢNG - KIỂM TRA HỆ THỐNG LÀM MÁT
I. THAY NƯỚC LÀM MÁT
Không được mở nắp két nước khi nhiệt độ động cơ còn quá nóng. Tránh bỏng cho mình và cho người
xung quanh.
1. Mở nắp két nước.
Khi nước làm mát trong két còn nóng, khi tháo nên phủ một miếng vải lên nắp két nước và xoay nhẹ
nắp két nước để cho áp suất bên trong két nước giảm từ từ và sau đó mới tháo hẳn nắp két nước ra
ngoài.


155
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa

2. Tháo van xả ở ngăn phía dưới két nước và phải dùng khai chứa nước.













3. Tháo nút xả nước bố trí trên thân máy.
4. Đưa vòi nước vào két nước và cho nước
chảy cho đến khi nào nhận thấy nước chảy
ra ở thân máy và đáy két nước trở nên

sạch.
5. Xiết chặt van xả nước trên thân máy và
ngăn dưới két nước.
6. Đổ nước ra khỏi thùng nước dự trữ và xúc
rửa sạch sẽ.
7. Đổ nước vào thùng dự trữ đến mức FULL.
8. Tháo đường nước vào bộ sưởi ấm để xả
khí.
9. Đổ nước vào két nước cho đến khi nước
bắt đầu chảy ra khỏi đầu nối.
10. Lắp lại đường ống và đổ đầy nước vào
két.
156
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
11. Cho động cơ hoạt động ở tốc độ khoảng 1200 v/p và kiểm tra xem nước có hao hụt không. Lắp lại
nắp két nước.
II. KIỂM TRA VAN HẰNG NHIỆT
Như chúng ta đã biết, chức năng của van hằng nhiệt là dùng để điều tiết lượng nước làm mát ra két
làm mát sao cho hệ thống làm việc là hiệu quả nhất. Vì vậy nếu van hằng nhiệt bò trục trặc sẽ làm
cho hệ thống làm mát làm việc không bình thường.
1. Xả nước làm mát như đã hướng dẫn.
2. Tháo đầu ống nước đến bơm nước.
3. Tháo đường ống dẫn có chứa van hằng nhiệt và lấy van ra ngoài.
4. Kiểm tra độ mở của van hằng nhiệt theo nhiệt độ.

5. Van hằng nhiệt bắt đầu mở ở nhiệt độ từ 80°C đến 84°C.
6. Độ mở của van phải từ 8mm trở lên ở nhiệt độ 95°C.
7. Nếu các thông số trên không đạt, thay van mới.
8. Lắp van hằng nhiệt trở lại và chú ý đặt van xả khí lệch so với phương thẳng đứng một góc 5°. Lắp
các bộ phận còn lại.
III. KIỂM TRA NẮP KÉT NƯỚC
1. Dùng dụng cụ kiểm tra, cung cấp áp lực để kiểm tra nắp két nước như hình vẽ dưới đây.












2. Van giảm áp sẽ mở ở áp suất từ 0,75 đến 1,05kg/cm2.
157
Hệ thống làm mát – Kiểm tra bảo đưỡng và sửa chữa
3. Áp suất mở không được thấp hơn 0,6 kg/cm2. Nếu áp suất mở bé hơn cho phép thì thay nắp két

nước mới.
IV. KIỂM TRA SỰ RÒ RỈ CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT
 Sử dụng nắp két nước chuyên dùng để kiểm tra và đậy kín két nước.
 Cho động cơ hoạt động để làm ấm nước làm mát.
 Dùng bơm, cung cấp vào hệ thống làm mát một áp lực là 1,2kg/cm
2
. Kiểm tra sự giảm áp trong hệ
thống.
 Nếu áp suất giảm, kiểm tra sự rò rỉ của các đường ống nước, két nước, bơm nước và các đường ống
sưởi. Nếu các bộ phận trên đều kín, kiểm tra nắp máy và thân máy.
V. THAY BƠM NƯỚC
Nếu bạc đạn bơm nước , cánh bơm hoặc phốt làm kín nước trong bơm bò hỏng, phải thay mới bơm nước.

 Joint bơm nước khi thay mới phải đảm bảo đúng độ dày cần thiết. Nếu joint quá dày sẽ làm giảm
hiệu suất làm việc của bơm.
 Dây đai truyền động bơm nước được thay thế đònh kỳ và độ căng dây đai phải đúng để đảm bảo
tốc độ của cánh quạt làm mát.
158